鋼結(jié)構(gòu)疊箱體系是一種抗震結(jié)構(gòu),它通過多層疊加的鋼結(jié)構(gòu)箱形截面來增強結(jié)構(gòu)的承載力和穩(wěn)定性。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠有效分散地震力,提高建筑在地震中的抵抗能力。與傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)相比,疊箱體系能夠提供更均勻的應(yīng)力分布,減輕地震作用下的局部破壞,從而減少地震對建筑物的損害。鋼材具有良好的塑性和韌性,使得結(jié)構(gòu)在經(jīng)歷震動后能迅速恢復(fù)到原狀,減少了倒塌的風(fēng)險。鋼結(jié)構(gòu)疊箱體系在抗震性能上具有顯著優(yōu)勢,是現(xiàn)代高層建筑及大跨度結(jié)構(gòu)中的首選方案之一。
一、鋼結(jié)構(gòu)疊箱體系概述
鋼結(jié)構(gòu)疊箱體系是一種在建筑領(lǐng)域應(yīng)用的結(jié)構(gòu)形式。它采用工廠預(yù)制的箱式鋼結(jié)構(gòu)集成模塊,在施工現(xiàn)場組合成為裝配式建筑。
(一)特點
- 結(jié)構(gòu)獨立性與整體性
- 模塊單元具有結(jié)構(gòu)獨立性,每個箱體自身具備一定的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。同時,這些模塊組合后又具備結(jié)構(gòu)整體性,能夠共同承受各種荷載作用,形成一個穩(wěn)定的建筑結(jié)構(gòu)體系。
- 設(shè)備獨立性與協(xié)調(diào)性
- 其設(shè)備應(yīng)為獨立的系統(tǒng),如電氣系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等在每個箱體內(nèi)可以獨立設(shè)置。并且這些獨立的設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)與整體建筑協(xié)調(diào),保證整個建筑功能的正常運行。
(二)適用范圍
- 主要適用于三層以下多層民用建筑(疊箱式)。
二、鋼結(jié)構(gòu)疊箱體系中的連接節(jié)點
(一)承插連接節(jié)點
- 構(gòu)造組成
- 一種鋼結(jié)構(gòu)單元房疊箱體系承插連接節(jié)點,包括上柱端板、上柱插頭、下柱承接口、下柱端板和螺栓。上柱插頭與上柱端板相連接,下柱承接口與下柱端板相連接,上柱插頭承插進下柱承接口中,通過兩個水平方向的螺栓固定連接。
- 布置方式
- 上柱插頭、上柱端板布置在上箱體底部,下柱承接口、下柱端板布置在下箱體頂部。上箱體包括上箱體立柱和上箱體橫梁,上箱體立柱與上柱端板焊接連接,上箱體橫梁與上柱端板、上柱插頭焊接連接,上柱插頭與上箱體橫梁連接位于樓面板處;下箱體包括下箱體立柱和下箱體橫梁,下箱體立柱與下柱端板焊接連接,下箱體橫梁與下柱承接口焊接連接。
(二)楔形塊分離式夾板連接節(jié)點
- 這種連接節(jié)點應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)單元房疊箱體系,涉及建筑技術(shù)領(lǐng)域,但關(guān)于其具體的構(gòu)造和連接方式未查詢到更多詳細資料,僅知道有這樣一種連接節(jié)點的存在。
三、鋼結(jié)構(gòu)疊箱體系的發(fā)展意義
(一)對裝配式建筑發(fā)展的推動
- 符合裝配式建筑發(fā)展趨勢,在裝配式建筑多種類型(如預(yù)制混凝土、輕鋼結(jié)構(gòu)、傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)等)中占據(jù)一席之地。裝配式建筑能夠?qū)崿F(xiàn)全鏈條的協(xié)同設(shè)計與高度預(yù)先集成,從項目規(guī)劃開始,模塊化建筑供應(yīng)商與各方充分協(xié)同,采用合適的設(shè)計方案,并且利用BIM系統(tǒng)支撐集成設(shè)計與施工管控,可大幅提高工廠預(yù)制率,有效縮短項目工期,一般比傳統(tǒng)建筑縮短1/3以上工期。
(二)滿足多種建筑功能需求
- 除適用于臨時建筑如臨時醫(yī)院、疫情應(yīng)急隔離中心外,還能應(yīng)用于永久建筑,如酒店、住宅公寓、學(xué)生公寓、員工宿舍、營地房、數(shù)據(jù)中心、商業(yè)中心、旅游度假中心、展示中心等項目。
四、面臨的問題與挑戰(zhàn)
(一)缺乏規(guī)范
- 集裝箱建筑發(fā)展方向單一且缺乏相應(yīng)規(guī)范,采用疊箱體系的集裝箱建筑在應(yīng)用過程中會受到層數(shù)或?qū)痈叩南拗?,難以得到廣泛推廣使用。
(二)國內(nèi)市場發(fā)展階段
- 在國內(nèi)市場處于初級發(fā)展階段,國家以及行業(yè)缺少關(guān)于此范圍內(nèi)的標準。不過,已經(jīng)有企業(yè)和單位合作編制相關(guān)技術(shù)規(guī)程,如中集模塊化建筑投資有限公司與中國建筑設(shè)計院有限公司合作編制了中國工程建設(shè)標準化協(xié)會標準——《箱式鋼結(jié)構(gòu)集成模塊建筑技術(shù)規(guī)程》,填補了國內(nèi)相關(guān)技術(shù)標準的空白,為設(shè)計、施工、驗收提供參考依據(jù)。
鋼結(jié)構(gòu)疊箱體系的市場前景如何?
鋼結(jié)構(gòu)疊箱體系的施工周期對比傳統(tǒng)建筑?
鋼結(jié)構(gòu)疊箱體系的環(huán)保節(jié)能特性分析?
鋼結(jié)構(gòu)疊箱體系在抗震性能上的優(yōu)勢?